AT396912B

AT396912B - Ein in der richtung seiner längsachse auf zug beanspruchbares bauteil

Info

Publication number: AT396912B
Application number: AT257690A
Authority: AT
Original assignee: Isovolta
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1993-12-27
Also published as: DE9115643U1; ATA257690A

Description

AT396912B

Die Erfindung betrifft ein in der Richtung seiner Längsachse auf Zug beanspruchbares Bauteil, das in seinen auf Zug beanspruchbaren Bereichen aus einer duromeren Kunststoffmatrix mit darin eingebetteten Verstärkungsfasem besteht.

Bekannte Bauteile dies» Art werden z. B. in Fahrdrahtabspannungen eingesetzt und bestehen aus zwei mit kreisförmigen Bohrungen versehenen, zur Zugkrafteinleitung dienenden, halbmondförmigen Metallteilen, die über mehrere Wicklungen aus einer Vielzahl von mit Polyesterharz imprägnierten Glasfasern miteinander verbunden sind. Diese Bauteile weisen eine hohe Zugfestigkeit zwischen den beiden Metallteilen auf.

Dieses bekannte, auf Zug beanspruchbare Bauteil ist nun aber in seiner Herstellung relativ aufwendig, da das Herstellungsverfahren einerseits das arbeitsintensive Wickelverfahren und andererseits die Fertigung der halbmondförmigen Metallteile in zwei getrennten Arbeitsschritten beinhaltet

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein auf Zug beanspruchbares Bauteil anzugeben, das in der Richtung sein» Längsachse ebenso wie das genannte bekannte Bauteil auf Zug beanspruchbar ist und mit diesem in seinen Abmessungen Qbereinstimmt aber zu seiner Herstellung wenig» arbeitsaufwendig ist

Diese Aufgabe wird in dem auf Zug beanspruchbaren Bauteil gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß das Bauteil aus ein» Laminatplatte in an sich bekannter Weise hergestellt ist, in deren Kunststoffmatrix die Verstärkungsfasem Träg»bahnen aus einem oder mehreren Fas»gelegen bilden, deren Fasern zu 40 - 60 % in Richtung der Bauteillängsachse sowie in einander entgegengesetzen Richtungsabweichungen von der Bauteillängsachse schräg zu dieser verlaufen und daß das Bauteil zwei entlang seiner Längsachse zentrierten Bohrungen enthält die zur Krafteinleitung für die Zugspannung vorgesehen sind.

Insbesondere durch die Anordnung der Fasern in einander entgegengesetzten Richtungen zur Bauteillängsachse ist gewährleistet daß bei einer Krafteinleitung an den zentrierten Bohrungen des Bauteils ein Optimum für die Lochausreißkraft gegeben ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Bauteils beträgt der Winkel der ineinander entgegengesetzten Richtungsabweichungen verlaufenden Verstärkungsfasem mit der Bauteillängsachse 40 - 60°, bevorzugt aber 45°. Auch diese Maßnahme bewirkt bei einer Krafteinleitung an den zentrierten Bohrungen des Bauteils ein Optimum für die Lochausreißkraft.

Fern» liegt der Anteil an Verstärkungsfasem in der Laminatplatte vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 30 und 70 Vol%, bevorzugt ab» zwischen 45 und 60 Vol%, womit die besten Ergebnisse bezüglich der Festigkeit des Bauteils erzielt werden konnten.

Das Bauteil besteht ferner vorteilhafterweise aus einer duromeren Kunststoffmatrix auf Basis eines Epoxydharzes mit darin eingebetteten Glasfasern als Verstärkungsfasem. Dabei hat es sich gezeigt, daß insbesondere Epoxydharze eine gute Haftung an den Glasfasern aufweisen.

Das gemäß der Erfindung angegebene Bauteil kann ferner vorteilhafterweise als elektrisch» Isolator, insbesondere als Fahrdrahtabspannung verwendet werden. Dies ist insbesondere durch den Einsatz von Glasfasern, die elektroisolierende Eigenschaften aufweisen, gegeb»i. Für diese Verwendung kann das Bauteil vorteilhafterweise eine witterungsbeständige Beschichtung hoher Kriechstromfestigkeit aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels sowie der Figuren 1-3 eingehend »läutert

Figur 1 zeigt ein auf Zug beanspruchbares, mit Bohrungen versehenes Bauteil im Verhältnis 1:1 mit der Länge (a) von 90 mm und d» Breite (b) von 35 mm. Der Radius (R) beträgt 45 mm und der Durchmess» (d) der Bohrungen beträgt 12 mm, wobei ihr Abstand voneinander 50 mm ist Der Abstand (F) vom Mittelpunkt der Bohrung bis zum nächstliegenden Bauteilende beträgt 25 mm. Die Anordnung der Glasfasern sind durch Pfeile in Richtung 0® sowie +45® und 45® schematisch dargestellt.

Figur 2 zeigt den Schnitt des in Fig. 1 angegebenen Bauteils mit ein» Dicke (c) von 10 mm.

Figur 3 zeigt die Verwendung von aus Fig. 1 und 2 bekannten Bauteilen als Verbindungslaschen (1) in einer Fahrdrahtabspannung im Verhältnis 1:2 dargestellt. Die Verbindungslaschen (1) sind über Montagebolzen (2) an einem Ende mit der beispielsweise an ein» Wand angebrachten Ankerschraube (3) und am anderen Ende mit d» Abspanndrahtöse (4) verbunden.

Zur Herstellung des Bauteils gemäß Figuren 1 und 2 werden Glasfas»n in Form eines Glasfasergeleges mit einem Epoxydharz auf Basis von Bisphenol A unter Zugabe eines aminischen Härters sowie eines Beschleunigers imprägniert.

In diesem Glasfasergelege mit einem Flächengewicht von 740 g/m^ sind die Glasfasern derart angeordnet, daß ein Anteil von 380 g/m^ in Richtung der Bauteillängsachse sowie je ein Anteil von 180 g/m^ in einer +45° bzw. 45° betragenden Richtungsabweichung von der Bauteillängsachse schräg zu dieser verlaufen (siehe Rg-1). D» Harzauftrag beträgt 500 g pro m^ Fasergelege.

Sobald das Harz in den B-Zustand vorreagiert hat, werden die als Prepregs bezeichnten Halbfabrikate in einen Stapel von 10 bis 20 Lagen angeordnet. Dieser Stapel wird bei einem Druck von ca. 20 bar und einer Temp»atur von 160 bis 180 ®C zu Platten verpreßt, die anschließend mit Kreissägen in Zuschnitte unterteilt werden, wonach man die an der Längsachse zentrierten Bohrungen mit einem Durchmesser von 12 mm anbringt -2-

Claims

AT396912B (sehe Hg. 1 und 2). Die über die Bohrungen eingeleitete Zugspannung kann bei einem Bauteil gemäß Fig. 1 und 2 bis zu 40 kN betragen. Eine witterungsbeständige, kriechstromfeste Pulverbeschichtung auf Basis eines thermoplastischen Kunststoffes kann beispielsweise durch Wirbelsintem aufgebracht werden. Dazu wird das Bauteil auf 220 °C aufgeheizt und einer Wirbelschicht des Pulvergranulates während 1-15 min ausgesetzt. Eine vorteilhafte Verwendung des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Bauteils wird anhand Fig. 3 als Verbindungslasche in einer Fahrdrahtabspannung gezeigt. An die, beispielsweise an einer Hausfassade angebrachten Ankerschraube (3) werden an beiden Seiten mit einem Montagebolzen (2) die Verbindungslaschen (1) angeschraubt. In dem zwischen den Laschenenden entstandenen Zwischenraum wird die Abspanndrahtöse (5) eingefügt und mit einem weiteren Montagebolzen (3) festgeschraubt. Auf diese Weise wird das Abspannen des Fahrdrahtes (5) an beispielsweise Hauswänden oder Leitungsmasten ermöglicht, wobei durch das erfindungsgemäße Bauteil die elektrische Isolierung gewährleistet wird. PATENTANSPRÜCHE 1. In der Richtung seiner Längsachse auf Zug beanspruchbares Bauteil, das in seinen auf Zug beanspruchbaren Bereichen aus einer dümmeren Kunststoffmatrix mit darin eingebetteten Verstärkungsfasem besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil aus einer Laminatplatte in an sich bekannter Weise hergestellt ist, in deren Kunststoffmatrix die Verstärkungsfasern Trägerbahnen aus einem oder mehreren Fasergelegen bilden, deren Fasern zu 40 bis 60 % in Richtung der Bauteillängsachse in einander entgegengesetzten Richtungsabweichungen von der Bauteillängsachse schräg zu dieser verlaufen und daß das Bauteil zwei entlang seiner Längsachse zentrierte Bohrungen enthält, die zur Krafteinleitung für die Zugspannung vorgesehen sind.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der in einander entgegengesetzten Richtungsabweichungen verlaufenden Verstärkungsfasem mit der Bauteillängsachse 40 bis 60°, bevorzugt aber 45°, beträgt.
3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sein Anteil an Verstärkungsfasem in der Laminatplatte 30 bis 70 Vol%, bevorzugt aber 45 bis 60 Vol%, beträgt.
4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß seine duromere Kunststoffmatrix eine auf Basis eines Epoxydharzes ist
5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Verstärkungsfasem Glasfasern enthält
6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es eine witterungsbeständige Beschichtung hoher Kriechstromfestigkeit aufweist
7. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als elektrischer Isolator verwendet wird.
8. Verwendung des Bauteils nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Isolator als Fahrdrahtabspannung dient. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-